Hopfield神经网络与专家系统相结合的换热网络设计方法有效 …

在利用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络（ＨＮＮ）模型搜索换热网络中最佳物流匹配方式时,通过建立专家系统来描述匹配过程中必须考虑的定性及定量因素,协助调整ＨＮＮ模型运行过程中的寻优方向,以减小ＨＮＮ模型的搜索空间,保证问题的全局优解。文章通过实例说明了该混合方法的有效性。     

基于专家系统和遗传算法的换热网络的建模和优化

A new superstructure from of heat exchanger networks(HEN) is proposed based on expert system (ES). The new superstructure from is combined with the practical engineering.The different investment cost formula for different heat exchanger is also presented based on ES.The mathematical model for the simultaneous optimization of network configuration is established and solved by a genetic algorithm.This method can deal with larger scale HEN synthesis and the optimal HEN configuration is obtained automatically.Finally,a case study is presented to demonstrate the effectiveness of the method.     

数学规划与图形方法相结合设计热集成用水网络

将数学规划法与图形方法相结合探究单杂质用水网络与换热网络的集成问题。首先构建混合整数非线性规划模型（MINLP）,在最小公用工程消耗下优化流股参数未知情况下的分离系统组合曲线面积,得到了最为节能、换热面积最小的用水网络结构。在此基础上,提出了新的分离系统组合曲线演化步骤和规则,可以得到换热单元数目较小的换热网络结构。算例表明,与现有的基于分离系统的热集成用水网络设计方法相比,在最小化公用工程用量的同时可以进一步降低换热器数目与总换热面积。     

轻烃回收装置换热网络的夹点分析与优化

介绍了夹点技术及其应用,并结合项目实例,对某炼厂轻烃回收单元换热网络进行了夹点分析与优化,充分利用系统内部换热。优化后的换热网络加热公用工程总消耗节省了2 157.7 k W,节能18%;冷却公用工程总能耗节省了3 080 k W,节能24.8%,公用工程耗量的减少给全厂带来可观的经济效益。     

芳烃联合装置蒸汽换热网络设计优化分析

芳烃联合装置中不同等级的蒸汽之间可以互换使用,同时歧化和异构化装置的循环氢压缩机也可以使用电能和不同等级的蒸汽驱动。通过歧化异构化压缩机使用不同等级蒸汽驱动以及使用电能驱动的不同方案来优化芳烃联合装置的蒸汽换热网络,使芳烃联合装置内部的蒸汽充分利用并减少低压蒸汽的外排,降低整个芳烃联合装置的能耗。通过能耗计算得到结论:采用中压蒸汽驱动歧化和异构化压缩机,可以充分利用芳烃联合装置的低压蒸汽,并且装置的能耗最低。     

基于网络的焦炉管理专家系统

建立了基于网络的焦炉管理专家系统,完成了以炼焦车间基本信息和焦炉生产实时数据的信息管理系统;焦炉四大机车精确定位、自动连锁控制和信息传输的操作管理系统,焦炉机车定位可控制在±10mm以内;焦炉自动加热优化串级控制的焦炉热工管理系统,使炼焦耗热量同期下降5%以上。     

基于粗集神经网络的故障诊断专家系统研究

对于化工、石化行业使用最广的一类机器-往复式压缩机的故障诊断,提出了一种粗集集成神经网络的故障诊断专家系统模型,模型中粗集约简算法首先被用来对诊断输入数据进行约简,然后被用来对神经网络进行剪枝优化;测试结果表明该系统诊断时不仅速度快,而且正确率高,明显优于其它系统。     

煤制合成天然气甲烷化工序换热网络设计与优化

利用Linnhoff夹点技术,对煤制合成天然气过程中甲烷化工序的换热网络问题进行了分析,通过建立问题表、绘制温焓图,寻找夹点;引入低温锅炉给水代替部分冷却水,减少冷公用工程消耗,副产低压饱和蒸汽,回收过程余热,提高了能量综合利用效率。     

甲基叔丁基醚裂解制高纯异丁烷换热网络优化

近30年以来,夹点技术在石化行业得到了迅速的推广与应用,并取得了良好的经济效益。文中依据热夹点技术的基本理论与设计原则,利用Aspen HX-Net软件对8万t/a甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制高纯异丁烷换热网络进行热平衡分析。结果表明:该流程冷热公用工程消耗量过大,换热网络设计不合理。采用Aspen HX-Net软件对换热网络进行优化和改进,使装置能耗大为降低。     

500万吨/年常减压装置换热网络优化改造

某炼油厂500万吨/年常减压装置于2005年3月首次投产正常生产运行,2009年8月进行了换热网络优化改造及材质适应性改造,2012年8月基于全厂加工流程的优化考虑,停开了常减压蒸馏装置的减压系统,换热网络长时间不能处于最佳匹配状态,出现了柴油、常渣出装置温度过高、原油换热终温低、常压炉热负荷增加、装置能耗偏高等一系列问题。因此2015年重新进行换热网络核算和优化,对装置进行必要的技术改造来达到节能降耗目的,装置改造后投入正常的生产运行,原油换热终温最高达293.6℃,装置综合能耗降到6.26 kg EO/t。     

A Method for Flexible Heat Exchanger Network Design under Severe Operation Uncertainty

Most investigations on heat exchanger network (HEN) synthesis which plays an important role in improving the efficiency of industrial plants, focus on deterministic conditions whereas operational flexibility and feasibility are less concerned. In the real industrial world, each system experiences various disturbances due to changes in stream temperature, flow rate, and other uncertain factors. An approach for flexible HEN synthesis under severe operation uncertainty is proposed, which is represented by the Probability bounds analysis (PBA) theory and is sampled by a double‐loop sampling method. A case study, which generates a better solution with less total annual cost and good flexibility under severe uncertainty, demonstrates the capability of this simplified approach.     

基于VB+access开发的换热网络夹点技术软件设计

针对夹点技术设计换热网络时,计算繁琐、运算量大、需要大量时间等特点,基于VB和access混合编程,开发出用于换热网络综合夹点计算的软件。该软件能通过给定数据获得夹点温度和最小公用工程用量,并能绘制出总组合曲线。通过实例验算证明,该软件计算准确、速度快。     

常减压装置换热网络的优化设计

在夹点技术的基础上,结合工艺流程模拟软件（HYSYS）和换热网络计算软件（HEXTRAN）对原有常减压装置换热网络进行优化,并得出了近于最优的换热网络。优化后的换热网络经实际生产运行取得了良好的效果和可观的经济效益。     

分离系统与换热网络同步优化方法的改进：神经元网络—遗传算法

采用神经元网络法和遗传算法，在过程系统用能一致性的基础上对分离系统与换热网络同步优化问题提出了改进的优化模型及优化策略。该方法不仅能够自动、迅速地同步得到分离序列与换热网络联合系统的流程结构与操作参数，而且具有获得全局最优解的能力。最后通过实例说明本方法的有效性。     

考虑压降的换热网络研究

在换热网络综合设计中,压降是一重要影响因素。安装泵、压缩机等设备可克服流体流动过程中的阻力损失,这些动力设备的投资费用和能耗费用(简称动力费用)是换热网络总投资的重要部分,所以年总费用目标函数中应包括公用工程费用、换热器投资费用和动力费用,这三者应作权衡处理来决定最优夹点温差ΔTmin,以得到年总费用最小、结构更优化的换热网络。     

Heat Exchanger Network Integration Considering Flow Exergy Loss

This work describes a systematic procedure to integrate a heat exchanger network (HEN) considering heat and flow exergy consumptions. The flow exergy consumption by the HEN is calculated by means of pressure drop correlation and stepwise optimization. Case studies reveal that the flow exergy loss changes the two‐way trade‐off between the operating cost and the capital cost in the traditional method. The introduction of heat exergy loss adds the weight of energy cost by considering both the external utility consumption and internal heat exergy loss in the HEN, which benefits heat recovery and energy conservation at the cost of more area and investment. In contrast, the flow exergy loss shifts the balance to the capital cost by adding the cost relating to area in terms of flow frictional dissipation.     

乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

ES与ANN集成系统的研究与应用

人工神经网络与专家系统，在实际应用中都有许多成功的范例，但二者都存在很大的局限性。本文提出了专家系统与神经网络集成技术的方法，并将其应用子水泥回转窑的生产控制与操作指导中。利用神经网络从大量的原始数据中挖掘和获取系统知识，同时用专家系统将系统知识转换为专家知识并对结论进行解释。论文对系统的结构设计、知识获取、椎理过程等关键技术性问题进行了论述。     

采用测温网提高换热器测试装置液气系统的检测精度

分析了常用的换热器性能测试装置液气系统的原理及其存在的问题,并采用测温网技术对液气系统作了相应的改进。举例证明了改进后的液气系统稳定性好、检测能力强、检测精度高。     

管壳式换热器的优化设计

管壳式换热器是广泛应用于各个领域的工业设备，在国民经济中具有非常重要的作用，管壳式换热器的效率问题是设计工作的核心。本文利用优化设计原理，建立了以管壳式换热器优化设计模型。分析了影响年总费用的因素．编制了管壳式换热器优化设计计算机程序。最后给出了一个计算实例说明优化设计程序的作用。